(57)【要約】【課題】装置を大型化すること無く、漏洩磁場を抑制し、かつ、磁場分布を対称とすることが可能な磁気共鳴イメージング装置を実現する。【解決手段】計測空間９を挟み対向配置された一対のクライオ容器２ａ、２ｂと、容器２ａ、２ｂを接続する連結管５１を備える。クライオ容器内２ａ、２ｂには対向配置された一対の超電導コイル３ａ、３ｂと、コイル３ａ、３ｂを超電導転移温度以下に保つヘリウム槽と、ヘリウム槽への熱輻射シールドとが配置され一対の傾斜磁場コイル４ａ、４ｂと、高周波照射コイルとが配置される。下側クライオ容器２ｂの底部に強磁性体の底部構造体３１を備え上側クライオ容器２ａ内に底部構造体３１が発生する不整磁場成分を補償する補助静磁場発生手段２１を備える。底部構造体３１はボルト等の接続手段で強固に下側クライオ容器２ｂと一体化させる。これにより、漏洩磁場を抑制すると共に磁場分布を対称とする。【選択図】      図３
2006141541.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
計測空間に均一な磁場を発生する静磁場発生手段と、傾斜磁場発生手段と、高周波送受信手段と、画像処理手段と、上記静磁場発生手段を収納する収納容器とを有する磁気共鳴イメージング装置において、
上記収納容器の下底部に接続される強磁性体を有する底部構造体を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、静磁場の上下非対称成分を補償する補助静磁場発生手段を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項３】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記補助静磁場発生手段を上記容器内に収納したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項４】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記補助静磁場発生手段を上記容器の計測空間側に配置したことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項５】
請求項２記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記補助静磁場発生手段は、超電導コイルは強磁性体であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項６】
請求項４記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記補助静磁場発生手段は、導体コイル又は強磁性体であることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項７】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記底部構造体は、同心円状の複数の円形状部材を有することを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項８】
請求項７記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記底部構造体は強磁性体と非磁性体による複合部材により形成されたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項９】
請求項７記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記底部構造体の複数の同心円状部材は、互いに間隔を持って配置され、この間隔に複数の非磁性鋼材が配置されたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【請求項１０】
請求項１記載の磁気共鳴イメージング装置において、上記底部構造体の温度を一定にする温度制御手段を備えたことを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴イメージング装置に係わり、特に、漏洩磁場の影響の低減を図る磁気共鳴イメージング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、磁気共鳴イメージング装置（ＭＲＩ装置）においては、円筒型磁石を用いた水平磁場方式のものと、対向型磁石を用いた垂直磁場方式のものが使用されている。
【０００３】
前者は高磁場を発生するのに有利であるが、計測空間に閉塞感を伴い、被検者にとっては開放性に欠ける点では不利である。
【０００４】
一方、後者は被検者にとっての開放性や、術者が被検者にアクセスしやすい等の点では有利であるが、漏洩磁場を抑制するのに不利な構造である。
【０００５】
前述したように、対向型磁石を用いた垂直磁場方式のものは、漏洩磁場抑制には不利な構造であり、中心磁場強度が高くなった場合、円筒型磁石より漏洩磁場の広がりが大きくなる傾向にある。
【０００６】
磁石からの漏洩磁場を抑制するために、強磁性体により磁気回路を形成するパッシブシールド方式と、漏洩磁場を抑制する方向に電流を流すシールドコイルによるアクティブシールド方式とがある。
【０００７】
従来技術における、対向型磁石を用いた垂直磁場方式のものでも、これらの漏洩磁場抑制方式は採用されている。しかし、垂直磁場が大となり、漏洩磁場が大きくなるにつれ、パッシブシールド方式では強磁性体の使用量が増え、磁石重量が増加するという問題がある。
【０００８】
また、アクティブシールド方式においても、シールドコイルの電流値の増加に伴い、電磁力補強手段やシールドコイルの材料の制限から電流値の限界値があり、磁石設計が困難となる。このため、磁石からの漏洩磁場を抑制する手段として、磁気シールドルームを併用する手段も行なわれている。
【０００９】
この磁気シールドルームにあっては、磁気シールドルームの壁面や天井および床面などに、電磁鋼板（ケイ素鋼板）やパーマロイなどの強磁性体からなる磁気シールドを配置する。
【００１０】
通常は、ペースメーカに悪影響を与える０．５ｍＴラインをシールドルーム内に抑制し、必要によっては、パソコンのＣＲＴディスプレイやＸ線装置などの精密機器に悪影響を与える０．１ｍＴラインも抑制する。
【００１１】
対向型磁石の漏洩磁場は、主磁場発生方向が鉛直方向であるため、磁石の下（上）側から出た磁束は、磁石の側方から離れた位置を経由し、磁石の上（下）側に戻る経路を特徴としている。
【００１２】
この漏洩磁場の特徴により、磁石からの漏洩磁場が大きく、対向型磁石の側方、すなわち磁気シールドルームの側壁面方向の漏洩磁場を抑制する場合には、磁気シールドルームの側面のみでなく、床面にも磁気シールドを配置することが効果的である。
【００１３】
ここで、磁気シールドルームにより漏洩磁場の抑制効果を向上するためには、磁気シールドに用いられる磁性体の厚みを大とすることが考えられる。しかし、磁性体の厚みを大とすると、磁性体の重量が大となり、磁気シールドルームの構造支持材料の重量が大となるため、望ましいことではない。
【００１４】
そこで、軽量でありながら、漏洩磁場を効果的に抑制可能な磁気シールドルームの構成が特許文献１に記載されている。
【００１５】
この特許文献１記載の技術は、磁気シールドルームの壁面又は天井面を、強磁性体リング層と、平板状の強磁性体板との二重構造とし、強磁性体リングの側面を平板状の強磁性体に対して、傾斜する構造としている。
【００１６】
この構造によって、天井面又は壁面に向かってくる磁束が、強磁性体リングの傾斜した側面により、平板状の強磁性体板に略平行となる。したがって、強磁性体は容易に磁化され、少ない鉄の使用量で漏洩磁場を効果的に遮蔽可能としている。
【００１７】
【特許文献１】特開２００２−１７２１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかし、磁気シールドルームの各面のうち、一般的に、床面は磁場中心に最も隣接した位置にあり、床面の強磁性体は飽和しやすく、漏洩磁場の抑制効果が減少してしまう。このため、特許文献１記載の技術を用いたとしても、床面の磁気シールドを遠ざけるか、または、床面の磁気シールドの使用量を増やす必要がある。
【００１９】
床面の磁気シールドを遠ざける場合、例えば、建造物の１階にＭＲＩ装置を設置する場合、床面を掘下げる、または磁石を高くする必要があり、シールドルームや磁石の設置性が悪化してしまう。
【００２０】
一方、床面の磁気シールドの使用量を増やした場合、磁石を据え付けた際に、床面の磁気シールドに磁場が引きつけられ、上下方向に非対称な磁場成分が現れてしまう。
【００２１】
一般的には、この非対称な磁場成分を、静磁場発生手段の対向面に設けるシミング機構により磁場調整することが考えられる。しかし、このシミング機構による磁場調整では、十分とは言えず、磁場調整能力を超える場合がある。
【００２２】
さらに、磁気シールドルーム周辺における漏洩磁場に対する抑制要求は多種多様であり、磁気シールド材の使用量も異なる。この場合、磁石内のシミング機構には、磁場調整能力の範囲が広いものが要求され、シミング機構は大規模なものとなってしまい、装置の大型化を招いてしまう。
【００２３】
さらに、対向型磁石を用いる垂直磁場方式におけるシミング機構は、通常、静磁場発生手段の対向面に配置されるので、大規模なシミング機構は、垂直磁場方式ＭＲＩ装置の開放性を損ない、磁石構造を複雑にし、磁石設計が困難となってしまう。
【００２４】
本発明の目的は、垂直磁場方式MRI装置において、装置を大型化すること無く、漏洩磁場を抑制し、かつ、磁場分布を対称とすることが可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を達成するために、本発明は次のように構成される。  
（１）本発明の磁気共鳴イメージング装置は、計測空間９に均一な磁場を発生する静磁場発生手段１０１と、傾斜磁場発生手段１０２と、高周波送受信手段１０３、１０４と、画像処理手段１０５と、上記静磁場発生手段１０１を収納する収納容器２ａ、２ｂとを有する。
【００２６】
上記磁気共鳴イメージング装置において、上記収納容器２ａ、２ｂの下底部に接続される強磁性体を有する底部構造体３１、３２、３５を備えた。
【００２７】
（２）好ましくは、上記（１）において、静磁場の上下非対称成分を補償する補助静磁場発生手段２１、２２、２３を備える。
【００２８】
（３）また、好ましくは、上記（２）において、上記補助静磁場発生手段２１、２２を上記容器２ａ、２ｂ内に収納した。
【００２９】
（４）また、好ましくは、上記（２）において、上記補助静磁場発生手段２３を上記容器２ａ、２ｂの計測空間９側に配置した。
【００３０】
（５）また、好ましくは、上記（２）において、上記補助静磁場発生手段２１、２２、２３は、超電導コイル又は強磁性体である。
【００３１】
（６）また、好ましくは、上記（４）において、上記補助静磁場発生手段２３は、導体コイル又は強磁性体である。
【００３２】
（７）また、好ましくは、上記（１）において、上記底部構造体３２は、同心円状の複数の円形状部材を有する。
【００３３】
（８）また、好ましくは、上記（７）において、上記底部構造体３２は強磁性体と非磁性体による複合部材により形成される。
【００３４】
（９）また、好ましくは、上記（７）において、上記底部構造体３２の複数の同心円状部材は、互いに間隔を持って配置され、この間隔に複数の非磁性鋼材３４が配置される。
【００３５】
（１０）また、好ましくは、上記（１）において、上記底部構造体の温度を一定にする温度制御手段を備える。
【発明の効果】
【００３６】
装置を大型化すること無く、漏洩磁場を抑制し、かつ、磁場分布を対称とすることが可能な磁気共鳴イメージング装置を実現することができる。
【００３７】
また、上記本発明の磁気共鳴イメージング装置では、予め、計算機シミュレーションにより、底部構造体による計測空間の非対称成分抑制の不足分を、補助静磁場発生手段により補償するように、磁石の磁場設計を実施しておく。
【００３８】
これにより、超電導磁石の下底部側からの漏洩磁場が小さくなり、シールドルームの側壁面方向の漏洩磁場を抑制するために配置する床面の磁気シールドの使用量を少なくすることができる。
【００３９】
この結果、磁気シールドルーム内への据付時と初期の磁場設計における計測空間の磁場分布の差は小さくなり、磁気シールドルームに据え付け時に使用するシミング機構は小さい範囲の磁場調整能力で十分となる。
【００４０】
これより、漏洩磁場による設置制限は緩和され、さらに据え付け時のシミング作業は容易となる。
【００４１】
静磁場発生源に超電導コイルを使用する対向型超電導磁石では、対向する中空の真空容器を複数の連結管でつないだ構成であり、振動に対し脆弱な構造である。
【００４２】
さらに、可能な限り開放性を向上させるため、連結管の太さや本数には制限があり、構造補強も難しい。この構造において、対向面に配置した傾斜磁場コイルは、静磁場中においてパルス電流が流される。
【００４３】
このため、傾斜磁場コイルにはローレンツ力が働き、振動する。この傾斜磁場コイルの振動は、真空容器の静磁場発生源に伝わり、静磁場発生源を振動させる。
【００４４】
静磁場発生源の振動は計測空間の均一磁場を変動させ、結果としてＭＲ画像にアーチファクトとなって現れる。
【００４５】
本発明の構成では、真空容器の下底部に強磁性体からなる底部構造体を備え、かつ底部構造体を真空容器に強固に一体化させ、真空容器の剛性を向上させるようにすれば、傾斜磁場コイルから真空容器に伝わった振動を低減させることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。  
図１は、本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概略構成図である。
【００４７】
図1において、ＭＲＩ装置は、磁気共鳴現象を利用して被検体の断層像を得るためのものであり、静磁場発生手段１０１と、傾斜磁場発生手段１０２と、送信系１０３と、受信系１０４と、信号処理系１０５と、静磁場発生手段１０１等の動作を制御する制御部１０６と、中央処理装置１０７と、操作部１０８とを備える。
【００４８】
静磁場発生手段１０１は、被検体１０８の周りの、ある広がりを持った空間に配置された磁石から、被検体１０８の周囲にその体軸と直交あるいは平行な方向に均一な静磁場を発生させる。
【００４９】
また、傾斜磁場発生手段１０２は、傾斜磁場電源１１０と、傾斜磁場コイル１０９とを備え、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向の傾斜磁場を被検体１０８が配置される撮像空間に発生する。この傾斜磁場の加え方により、被検体１０８の撮像断面が設定される。
【００５０】
送信系１０３は、高周波発振器１１１、変調器１１２、高周波増幅器１１３及び高周波照射コイル１１４を備える。この送信系１０３は、傾斜磁場発生手段１０２で設定された被検体１０８の撮像断面の生体組織を構成する原子の原子核を励起して核磁気共鳴を起こさせるために、高周波発振器１１１から出力された高周波パルスを、変調器１１２を介して、高周波増幅器１１３に供給する。そして、高周波増幅器１１３で増幅した後に、被検体１０８に近接して設置された高周波照射コイル１１４に供給して被検体１０８に高周波パルスを照射する。
【００５１】
また、受信系１０４は、高周波受信コイル１１５、受信回路１１６及びアナログ／ディジタル（以下「Ａ/Ｄ」という）変換器１１７を備える。そして、送信系１０３の高周波照射コイル１１４から照射された電磁波による被検体１０８の生体組織の原子核の磁気共鳴によるエコー信号であるＮＭＲ信号を、被検体１０８に近接して配置された高周波受信コイル１１５で検出する。高周波受信コイル１１５により検出されたＮＭＲ信号は、受信回路１１６を介してＡ/Ｄ変換器１１７に入力し、ディジタル信号に変換される。
【００５２】
Ａ/Ｄ変換器１１７においては、制御部１０６からの命令によるタイミングでサンプリングされた収集データとして、その信号を信号処理系１０５に送る。
【００５３】
制御部１０６は、ＣＰＵ１０７の制御により動作し、スライスエンコード、位相エンコード、周波数エンコードの各傾斜磁場および高周波磁場パルスをある所定のパルスシーケンスで繰り返し発生するためのものである。そして、制御部１０６は、被検体１０８の断層像のデータ取得に必要な種々の命令を傾斜磁場発生手段１０２、送信系１０３および受信系１０４に送る。
【００５４】
また、信号処理系１０５は、ＣＰＵ１０７と、信号処理装置１１８と、メモリ１１９と、磁気ディスク１２０と、光ディスク１２１と、ディスプレイ（表示手段）１２２とを備える。
【００５５】
ＣＰＵ１１７は、収集データに対してフーリエ変換およびシーケンサ１０６の制を行う。また、信号処理装置１１８は、補正計算や収集データを断層像に再構成するために必要な処理を行う。
【００５６】
メモリ１１９は、経時的な画像解析処理および指定された計測のシーケンスのブログラムやその実行の際に用いられるパラメータ等を記憶し、被検体に対して行った事前の計測で得た計測パラメータや受信系１０４で検出したＮＭＲ信号からの収集データおよび関心領域設定に用いる画像を一時保管すると共にその関心領域を設定するためのパラメータ等を記億する。
【００５７】
また、磁気ディスク１２０及び光ディスク１２１は、再構成された画像データを記憶するデータ格納部である。ディスプレイ１２２は、受信系１０４で検出したＮＭＲ信号を用いて画像再構成演算を行うとともに、その画像表示を行う。
【００５８】
操作部１０８は、トラックボールまたはマウス、キーボード等からなり信号処理系１０５で行う処理の制御情報を入力するためのものである。
【００５９】
ディスプレイ１２２に受信系１０４で検出したＮＭＲ信号を画像再構成した画像を順次表示する。その連続表示されている画像上で次の撮像の位置、角度を操作部１０８により設定する。設定した情報は、ディスプレイ１２２に表示する。
【００６０】
本発明は、上述したＭＲＩ装置に適用されるが、本発明の比較例として、磁気シールドルームのみを用いた場合の漏洩磁場の分布について説明する。
【００６１】
図１３は、対向型の超電導磁石を用いる垂直磁場方式のＭＲＩ装置（本発明とは異なる例である）を磁気シールドルーム内に設置した例を示す図である。
【００６２】
図１３において、側壁面方向の漏洩磁場の０．５ｍＴライン８を抑制するために、磁気シールドルームの側面と床面方向に磁気シールド５、６を配置している。
【００６３】
磁気シールドルームの床面には、床面の磁気シールド６の磁気飽和を低減するために、補助磁気シールド６１も配置している。磁気シールド５、６および補助磁気シールド６１の材質は、電磁鋼板（ケイ秦鋼板）、パーマロイなどの強磁性体を使用する。
【００６４】
図１３において、傾斜磁場コイル４ａ、４ｂは、計測空間９を間にして互いに対向して配置されている。また、２ａはクライオ容器の上側であり、２ｂはクライオ容器の下側である。クライオ容器２ａ、２ｂ内には、超電導コイル３ａ、３ｂが配置されている。
【００６５】
次に、図１３に示した装置を磁気シールドルームに設置する前の計測空間９の磁場分布を図１４に示す。
【００６６】
また、図１３に示した装置を磁気シールドルームに設置した場合の計測空間９の磁場分布を図１５に示す。
【００６７】
図１４には、例えば直径４００ｃｍの球面の断面における±数１０ｐｐｍの磁場等高線１０を示し、図１５には、例えば直径４００ｃｍの球面の断面における±数１０００ｐｐｍの磁場等高線１１を示している。
【００６８】
図１４に示した高均一な磁場分布では、磁場等高線１０は、正負が交互に現れ、±数１０ｐｐｍの値は計測空間９の外側となる。
【００６９】
一方、図１５では、床面の強磁性体（６及び６１）の影響により、磁場等高線は、上下に非対称となり、さらに計測空間の内側で数１０００ｐｐｍと磁場の均一性は悪くなっている。
【００７０】
このように、磁気シールドルーム内にＭＲＩ装置を設置した場合の漏洩磁場の抑制及び対称化を以下の実施形態により図るものである。
【００７１】
図２は、本発明の第１の実施形態であるＭＲＩ装置用対向型超電導磁石のクライオ容器２ａ、２ｂの概略外観形状を示す図である。また、図３は、図２に示したクライオ容器２ａ、２ｂの概略断面図である。
【００７２】
対向型超電導磁石は、図２、図３に示すように、計測空間９を挟んで、上下に互いに対向して配置された一対のクライオ容器２ａ、２ｂと、これら一対の容器２ａ、２ｂを接続する１本以上の連結管５１を備えている。
【００７３】
クライオ容器内２ａ、２ｂには、静磁場発生手段として、上下に互いに対向して配置された一対の超電導コイル３ａ、３ｂと、これら超電導コイル３ａ、３ｂを収納するとともに、超電導転移温度以下に保つヘリウム槽（図示せず）と、ヘリウム槽への熱輻射を遮断する輻射シールド（図示せず）とが配置される。
【００７４】
また、クライオ容器２ａ、２ｂの、計測空間９への対向面側に一対の傾斜磁場コイル４ａ、４ｂと、互いに対向する一対の高周波照射コイル（図示せず）を配置する。
【００７５】
本発明が適用される対向型超電導磁石では、下側クライオ容器２ｂの下底部に、電磁鋼板、純鉄、一般圧延鋼材（ＳＳ４００）などの強磁性体からなる底部構造体３１を備え、上側クライオ容器２ａ内に底部構造体３１が計測空間９内に発生する不整磁場成分（上下非対称成分）を補償する補助静磁場発生手段２１とを備える。さらに、底部構造体３１は、ボルト締結や溶接等の接続手段により、強固に下側クライオ容器２ｂと一体化させる。
【００７６】
この構成により、クライオ容器２ａ、２ｂの剛性を向上させることができる。つまり、特に下側クライオ容器２ｂの剛性を向上させ、傾斜磁場コイル４ａ、４ｂの振動に対する影響を軽減することが可能である。
【００７７】
また、図３に示すように、上側クライオ容器２ａの上部（計測空間９側とは反対側の面）側に構造補強部材４１を配置している。この構造補強部材４１の材質は、ステンレス鋼などの非磁性部材が望ましい。この構成により、クライオ容器２ａ、２ｂの構造をより強固にすることができる。
【００７８】
また、ＭＲＩ装置の輸送時には、底部構造体３１を下側クライオ容器２ｂから取外し、据付時に現地にて、下側クライオ容器２ｂに取り付け、ボルト締結しても良い。この構成により、輸送時の重量制限を緩和することが可能となる。
【００７９】
なお、図３に示した例では、補助静磁場発生手段として、補助超電導コイル２１を使用しているが、図４に示すように、電磁鋼板（ケイ素鋼板）、純鉄などの補助強磁性体２２や、図５に示すように、銅などの補助導体コイル２３等を、補助静磁場発生手段として使用してもよい。
【００８０】
これら、補助静磁場発生手段２１、２２、２３の配置位置については、以下のようにすることが望ましい。
【００８１】
すなわち、補助超電導コイル２１は、ヘリウム槽内に配置する。補助強磁性体２２は、計測空間９の開放性を損なわないことと、温度による強磁性体３１の磁気特性が変化しないようにするため、ヘリウム槽内などのクライオ容器２ａ内部に収納することが望ましい。また、補助導体コイル２３は、計測空間９の開放性を損なわないように、クライオ容器２ａの対向面内に配置する。
【００８２】
これらの補助静磁場発生手段２１、２２、２３の配置位置や、体積、電流値は予め計算機シミュレーションにより求め、場合によっては複数個で構成しても良い。
【００８３】
また、図３、図５に示した例では、補助超電導コィル２１、補助導体コイル２３は、上側クライオ容器２ａ側に配置しているが、計算機シミュレーションの結果によっては、電流の向きを逆にすることで、下側クライオ容器２ｂ側に配置される場合もある。
【００８４】
さらに、補助静磁場発生手段２１、２２、２３は、その体積や電流値を小さくするために、できるだけ計測空間９に近い位置が望ましい。図６は、上側クライオ容器２ａの計測空間９に対向する面側に位置する傾斜磁場コイル４ａの内部断面図である。
【００８５】
図６において、傾斜磁場コイル４ａは、Ｘ、Ｙ、Ｚ成分を発生するメイン傾斜磁場コイル群４０１と、これらメイン傾斜磁場コイル群４０１の漏洩磁場をキャンセルするシールド傾斜磁場コイル群４０２とを備えている。
【００８６】
この他、図示はしないが、シムコイルや傾斜磁場コイルを冷却する冷却管もＭＲＩ装置は備えている。なお、メイン傾斜磁場コイル群４０１とシールド傾斜磁場コイル群４０２との層間を広げたほうが、傾斜磁場の発生効率は高くなる。したがて、メイン傾斜磁場コイル群４０１とシールド傾斜磁場コイル群４０２との間には空間が設けられている。この空間に、補助強磁性体２２や補助導体コイル２３を配置しても良い。
【００８７】
上記構成により、計測空間９の開放性を損なうことがない。ただし、補助強磁性体２２を使用する場合は、強磁性体３１の非線形性やマイナーループの影響があるため、飽和させるなどの工夫が必要である。また、補助導体コイル２３では、ジュール熱による発熱を考慮し、冷却構造を設置することが望ましい。
【００８８】
本発明の第２の実施形態であるＭＲＩ装置におけるクライオ容器の概略断面図である。この第２の実施形態においては、底部構造体が同心円状の同心円状底部構造体３２となっている点が第１の実施形態と異なるところである。
【００８９】
図８は、図７に示した同心円状底部構造体３２の平面図である。図８に示すように、同心円状底部構造体３２は、複数の同心円状の強磁性体と、これら、複数の同心円状の強磁性体間に配置される非磁性樹脂材３３とを備えている。
【００９０】
本発明の第２の実施形態においては、計測空間９の磁場成分に相当するターン数から同心円状底部構造体３２の同心円パターンを決定する。この同心円のパターンにより、補助静磁場発生手段の機能（高次項抑制）を有することとなる。
【００９１】
したがって、この第２の実施形態は、図３に示した第１の実施形態に比較して、補助静磁場発生手段の構成を簡略することが可能である。つまり、この同心円状底部構造体３２により、補助超電導コイル２１等の補助静磁場発生手段における磁場調整の効率を向上させることが可能となる。
【００９２】
図９は、第２の実施形態における同心円状底部構造体３２の変形例を示す図である。図９に示すように、複数の同心円状強磁性体間は、放射状に配置された複数の非磁性鋼材３４で補強されている（底部構造体が井桁構造となっている）。なお、非磁性鋼材３４としては、ステンレス鋼等を使用することができる。
【００９３】
このように、底部構造体の形状を井桁構造にすることで、さらに、底部構造体の重量を軽減することができる。
【００９４】
図８に示した底部構造体３２の、その他の変形例としては、磁束通過量を径方向で異なる部分が形成されるように、互いに透過磁率が異なる材料を同心円状に配置して構成することもできる。また、透磁率は同一な材料であるが、互いに厚みが異なる円形部分を同心円状に配置することもできる。
【００９５】
なお、上述した例において、底部構造体３１、３２は、クライオ容器２ｂと別体として、製作され、ＭＲＩ装置の使用箇所にて据付時に、ボルト等により底部構造体３１、３２をクライオ容器２ｂに接続する構成でもよいし、図１０に示すように、底部構造体３１、３２を、クライオ容器２ｂと一体として製造することもできる（クライオ容器２ａ、２ｂの底部３５）。このように構成することにより、クライオ容器２ｂとの一体化を強めることが可能となり、剛性を向上させることが可能となる。
【００９６】
ここで、底部構造体（３１、３２、３５）の透磁率が、周囲温度により変化するという温度特性を有する場合は、この温度特性を補償するために、底部構造体の温度を略一定とすることが好ましい。
【００９７】
このため、底部構造体を断熱材で覆い、温度センサにより底部構造体の温度を検出し、その温度が一定となるように、ヒータ又は冷却手段を制御する温度制御手段を備えることが可能である。この温度制御手段による温度制御は、図1に示した制御部１０６で行っても良いし、中央処理装置１０７で行なうことも可能である。また、これらとは別個の手段により温度制御を行なうこともできる。
【００９８】
図１１は、本発明（第２の実施形態）による漏洩磁場抑制効果をシミュレーションにより得た結果を示す図である。
【００９９】
また、図１２は、本発明とは異なり、底部構造体を設けない場合の漏洩磁場抑制効果をシミュレーションにより得た結果を示す図である。
【０１００】
図１１に示した例の場合は、０．５ｍＴラインは、垂直（上下）方向で、シールドルーム３６の底面から約２．５ｍ、水平（左右）方向で、シールドルーム３６の水平方向寸法（約５．５ｍ）とほぼ同等内となっている。
【０１０１】
また、０．１ｍＴラインは、垂直（上下）方向で、シールドルーム３６の底面から約３．０ｍ、水平（左右）方向で、約７．５ｍ内となっている。
【０１０２】
一方、図１１に示した例の場合は、０．５ｍＴラインは、垂直（上下）方向で、シールドルーム３６の底面から約３．５ｍ、水平（左右）方向で、約６．５ｍとなっている。
【０１０３】
また、０．１ｍＴラインは、垂直（上下）方向で、シールドルーム３６の底面から約４．０ｍを超え、水平（左右）方向で、約１０．０ｍ内となっている。
図１１、図１２に示すように、本発明による底部構造体（３１、３２、３５）により、漏洩磁場抑制効果が向上される。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明が適用されるＭＲＩ装置の全体概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態であるＭＲＩ装置用対向型超電導磁石のクライオ容器概略外観形状図である。
【図３】図２に示したクライオ容器の概略断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の変形例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の他の変形例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のさらに他の変形例を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施形態であるＭＲＩ装置用対向型超電導磁石のクライオ容器概略外観形状図である。
【図８】図７に示した例の同心円状底部構造体の平面図である。
【図９】図７に示した例の同心円状底部構造体の変形例の平面図である。
【図１０】本発明において底部構造体をクライオ容器と一体化した場合の例を示す図である。
【図１１】本発明による漏洩磁場抑制効果をシミュレーションにより得た結果を示す図である。
【図１２】本発明とは異なり、底部構造体を設けない場合の漏洩磁場抑制効果をシミュレーションにより得た結果を示す図である。
【図１３】本発明とは異なる例であり、垂直磁場方式のＭＲＩ装置を磁気シールドルーム内に設置した例を示す図である。
【図１４】図１３に示した装置を磁気シールドルームに設置する前の計測空間の磁場分布図である。
【図１５】図１３に示した装置を磁気シールドルームに設置した場合の計測空間の磁場分布図である。
【符号の説明】
【０１０５】
２ａ、２ｂ        クライオ容器
３ａ、３ｂ        超電導コイル
４ａ、４ｂ        傾斜磁場コイル
９                計測空間
２１、２２、２３  補助静磁場発生手段
３１、３２、３５  底部構造体
３３              非磁性体材料
３４              非磁性鋼材の構造補強部材
４１              上部補強構造体
５１              連結管
１０１            静磁場発生手段
１０２            傾斜磁場発生手段
１０３            送信系
１０４            受信系
１０５            信号処理系
１０６            制御部
１０７            中央処理装置
１０８            操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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